Dr. Stefan Hanstein

Dr. Stefan Hanstein ist Pflanzenwissenschaftler, Elektrophysiologe und Biochemiker. Er erwarb sein Diplom in Biologie im Jahr 1989. Nach drei Jahren Berufserfahrung in einem kommerziellen Biochemie-Labor (symbio Herborn Gruppe, Deutschland) promovierte er 1999 an der Justus-Liebig-Universität (JLU), Gießen, Deutschland, in Zusammenarbeit mit der Königlichen Veterinär- und Landwirtschafts-Universität in Kopenhagen über physiologische Prozesse im Zellwandraum (Apoplast) höherer Pflanzen.

Von 2002 bis 2005 war er Teamleiter in einem internationalen, interdisziplinären Kollaborationsprojekt zu Sensorbeschichtungen. Von 1997 bis 2014 forschte er an Pflanzenmembranen und Pflanzenzellwänden und arbeitete von 2007 bis 2013 als Dozent am Institut für Pflanzenernährung der JLU. Von 2002 bis 2014 war er Projektleiter im Bereich der Sensorentwicklung bei der TransMIT GmbH, Gießen, Deutschland.
 
Seit 2014 arbeitet er am Fraunhofer IWKS als Projektleiter für den Bereich Lebensmittel und biobasierte Materialien und war koordinierender Ansprechpartner für das mittlerweile abgeschlossene Projekt HyperBi-oCoat. Im Verlauf seiner Karriere hat er bereits an fünf Patentanmeldungen mitgewirkt.

Mindestens 13 Millionen Tonnen Reste aus der Lebensmittelverarbeitung (Trockenmasse) stehen in Deutschland als potenzielles Ausgangsmaterial für industrielle Polymere zur Verfügung. Das von der EU geförderte Projekt HyperBioCoat (1) hat gezeigt, dass aus Fruchtresten extrahierte Hemicellulosen als polymere Additive in  Barrierebeschichtungen auf Verpackungsmaterialien für Lebensmittel und Kosmetika eingesetzt werden können, wobei die Beschichtungen biologisch abbaubar sind. Hemicellulosen haben gute filmbildende Eigenschaften und teilen das wirtschaftliche Potenzial von Cellulose und Stärke als Rohstoff für Lacke, Farben, Druckfarben, Papieradditive und Bauchemikalien. In den letzten 100 Jahren wurden vielfältige chemische Substitutionen entwickelt, die von der traditionellen Nitrocellulose für lösemittelhaltige Lacksysteme über kationische Stärkederivate als Papieradditive bis hin zu neutralen Celluloseethern für Beton reichen. Die Substitution eines Polymers auf fossiler Basis durch ein Hemizellulose-Derivat eliminiert die Netto-CO2-Freisetzung in die Atmosphäre, wenn ein Material am Ende seines Lebenszyklus abgebaut oder verbrannt wird. Biogene Reststoffe als Polymerquelle gewährleisten, dass keine zusätzliche Anbaufläche benötigt wird. Dies ist ein wichtiger Vorteil, da auf unserem Planeten nur etwas mehr als 1 ha Anbaufläche (Land- und Forstwirtschaft) zur Verfügung steht, um einen Menschen ein Jahr lang zu ernähren. Die verzweigte Struktur der Hemicellulosen verbessert die Löslichkeit in wässriger Lösung im Vergleich zu Cellulose und ermöglicht in Kombination mit modernster Ultrafiltrationstechnik Konversionsprozesse in homogenen Systemen. So sollten Hemicellulose-Derivate, die den Spezifikationen der Industrie entsprechen, im nächsten Jahrzehnt zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar werden.
 

(1) HyperBioCoat erhielt eine Förderung durch das Bio Based Industries Joint Undertaking im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 der Europäischen Union unter der Fördervereinbarung Nr. 720736. Website: hyperbiocoat.eu